Chimie · 08 / 10
Cinétique : vitesse et durée de transformation
Terminale · Exemple résolu et 4 exercices corrigés, à ton rythme.
Le principe, simplement
La vitesse d’une transformation décrit une évolution par unité de temps. Une pente sur une courbe de quantité ou de concentration informe sur cette évolution, avec un signe dépendant du suivi d’un réactif ou d’un produit. Température, concentrations et catalyse peuvent modifier la vitesse. Un catalyseur permet un autre chemin réactionnel ; il ne déplace pas à lui seul l’équilibre thermodynamique.
- 01Grandeur suivie
- 02Intervalle de temps
- 03Pente et signe
- 04Conditions du modèle
EXEMPLE RÉSOLU
Du cours au raisonnement
Un produit passe de 0,10 à 0,16 mol/L en 30 s. Son taux moyen de formation sur cet intervalle vaut (0,16 − 0,10)/30 = 0,002 mol/L/s. La vitesse instantanée nécessiterait la pente locale.
Résoudre un problème dans cette matière
- Identifier les espèces
Écris les formules et les états lorsqu’ils sont utiles. Distingue atome, ion, molécule et quantité de matière. La charge totale se conserve.
- Relier les quantités
Passe entre masse, quantité et concentration avec m = nM et C = n/V. Le volume V est celui de la solution finale, avec des unités cohérentes.
- Exploiter les coefficients
Équilibre la réaction avant le tableau d’avancement. Pour trouver le réactif limitant, compare les quantités initiales divisées par leur coefficient.
- Vérifier le contexte
Une quantité restante ne peut pas être négative. Contrôle conservation, unités et conditions : solution diluée, milieu, transformation totale ou équilibre.
À TOI DE JOUER
01 · Une tentative avant la correction
Une concentration de réactif passe de 0,50 à 0,38 mol/L en 60 s. Quel est son taux moyen de variation ?
Un indice
Concentration finale moins initiale, divisé par la durée.
Voir et comprendre la correction
(0,38 − 0,50)/60 = −0,002 mol/L/s. Le signe négatif indique la disparition du réactif. Une vitesse de réaction positive doit aussi tenir compte de sa convention et de son coefficient stœchiométrique.
Compare la méthode, les conditions et le résultat ; indique précisément ce que tu dois reprendre.
PROGRESSER PAR LA PRATIQUE
Trois défis supplémentaires, avec correction
Commence par le premier défi. Écris ta démarche avant d’ouvrir un indice ; utilise la correction pour retrouver la première étape qui bloque.
Un produit passe de 0,02 à 0,08 mol/L en 30 s. Calcule sa vitesse moyenne d’apparition.
Un indice pour démarrer
Utilise une variation, pas la concentration finale seule.
Correction étape par étape
- Δc = 0,08 − 0,02 = 0,06 mol/L.
- v moyenne = 0,06/30.
- v = 0,002 mol/L/s.
Quelle étape avais-tu oubliée ? Refais cet exercice sans aide, puis explique pourquoi la méthode fonctionne.
Sur c(t), comment estimer la vitesse instantanée à t = 20 s ?
Un indice pour démarrer
Une vitesse instantanée correspond à une pente locale.
Correction étape par étape
- Trace une tangente à la courbe à 20 s.
- Prends deux points sur cette tangente et calcule Δc/Δt.
- La pente d’une sécante éloignée donne seulement une vitesse moyenne.
Quelle étape avais-tu oubliée ? Refais cet exercice sans aide, puis explique pourquoi la méthode fonctionne.
Un catalyseur accélère-t-il la réaction en augmentant la quantité finale à l’équilibre ?
Un indice pour démarrer
Distingue vitesse d’évolution et état d’équilibre.
Correction étape par étape
- Il offre un mécanisme de réaction plus rapide.
- Il accélère l’approche de l’équilibre, dans les deux sens.
- Il ne change pas la constante d’équilibre à température donnée.
Quelle étape avais-tu oubliée ? Refais cet exercice sans aide, puis explique pourquoi la méthode fonctionne.
L’erreur à éviter
Confondre une pente moyenne avec la pente instantanée ou supposer qu’un catalyseur augmente le rendement d’équilibre.
Sans tes notes, peux-tu…
- Expliquer le principe avec tes mots ?
- Reconstruire le schéma et ses liens ?
- Résoudre l’exercice et justifier la méthode ?
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